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Débitmètres électromagnétiques pour applications sur boues et filtrats


Débitmètre électromagnétique pour conduites de boues et de filtrats : étude de cas du traitement des effluents en Afrique du Sud

electromagnetic flow meter for wastewater

Réponse rapide

Pour une conduite de boues à 50 % de matières solides et une conduite de filtrat propre sur la même station d'épuration, un débitmètre électromagnétique est la solution idéale. Silver Instruments a fourni des unités DN200 SHD-SE16 équipées d'électrodes en carbure de tungstène et d'un revêtement en caoutchouc polyuréthane pour la conduite de boues abrasives, couvrant un débit de 70 à 150 m³/h à 4 barG. L'absence de pièces mobiles élimine toute usure due à la densité de la boue (1,4 t/m³).

Spécifications du projet

ParamètreLigne de boues / Ligne de filtrat
Taille du tuyauDN200 (8 pouces), à bride
Plage de débit70 à 150 m3/h (308 à 660 GPM)
Pression4 barG (58 psi)
Température40 °C max (104 °F)
Teneur en matières solides (ligne de suspension)50 % de matières solides, densité 1,4 t/m³
Alimentation électrique220 Vca
SortirConvertisseur 4-20 mA pour montage à distance
Modèle sélectionnéÉlectrodes en carbure de tungstène Silver Instruments SHD-SE16, DN200, revêtement en caoutchouc polyuréthane

Contexte de l'application

DN200 wastewater Flowmeter

Débitmètre d'eaux usées DN200

Un client en Afrique du Sud exploite une station d'épuration des effluents avec deux conduites parallèles montées sur le même châssis. La conduite de boues transporte 50 % de matières solides en poids, avec une densité de 1,4 t/m³. La conduite de filtrat, adjacente, transporte un fluide propre sans matières solides. Les deux conduites ont le même diamètre nominal (DN200), le même débit (70 à 150 m³/h) et les mêmes conditions de fonctionnement (4 barG, 40 °C).

Ce chevauchement a simplifié le projet sur le papier, mais il a tout de même fallu choisir deux revêtements et électrodes différents, car la suspension et le filtrat ne sont pas le même fluide même si les chiffres sur la fiche technique correspondent.

Pourquoi électromagnétique et non vortex ou effet Coriolis ?

Les débitmètres à vortex nécessitent un fluide propre et peu visqueux pour assurer une fréquence de détachement stable. Une concentration de 50 % de matières solides obstruerait le corps du débitmètre en quelques jours. Nous avons également constaté ce problème chez nos clients en Asie du Sud-Est, où des débitmètres à vortex ont dû être retirés après seulement quelques semaines d'utilisation avec des boues.

En théorie, l'effet Coriolis fonctionne sur la ligne de filtration, mais à DN200 et 150 m³/h, le diamètre des tubes devient important et coûteux, et l'érosion des tubes internes par la boue représente toujours un risque. Les débitmètres électromagnétiques, quant à eux, ne présentent aucune obstruction dans le passage du fluide. C'est précisément pour cette raison qu'ils résistent aux environnements abrasifs qui usent les débitmètres mécaniques en quelques mois seulement.

Sélection des matériaux pour les deux lignes

Ligne de traitement des boues : SHD-SE16, DN200, électrodes en carbure de tungstène, revêtement en caoutchouc polyuréthane, PN16, convertisseur à montage déporté avec câble de 10 mètres, sortie 4-20 mA, 220 Vca. Le caoutchouc polyuréthane résiste beaucoup mieux à l’abrasion qu’un revêtement en caoutchouc dur ou en PTFE sous l’impact constant de particules.

Ligne de filtrat : SHD-SE11, DN200, électrodes en acier inoxydable 316L, revêtement en PTFE, même pression nominale PN16 et même configuration de convertisseur à distance. L’absence de particules solides côté filtrat permet d’utiliser un débitmètre électromagnétique standard d’une précision de 0,5 % avec revêtement en PTFE, ce qui réduit les coûts par rapport à l’utilisation d’électrodes en carbure de tungstène inutiles.

Pourquoi cela est important pour les ingénieurs d'usines sud-africains

Les usines de traitement des effluents et des minéraux en Afrique du Sud traitent constamment les mêmes boues et filtrats, qu'il s'agisse d'une station de lavage du charbon, d'une ligne de traitement des résidus aurifères ou d'une station d' épuration municipale. Utiliser un seul type de compteur pour les deux opérations entraîne généralement une panne prématurée du côté des boues ou un surcoût du côté des eaux claires.

Envoyez-nous le pourcentage de solides, la densité de la suspension, le diamètre des tuyaux, la plage de débit, la pression et la température de chaque conduite, et nous adapterons le matériau de la gaine et des électrodes avant de vous faire un devis, comme nous l'avons fait pour ce projet.

Foire aux questions

Un seul modèle de débitmètre électromagnétique peut-il gérer à la fois les boues et les filtrats ?
Ce n'est pas l'idéal. La taille du corps et le signal de sortie peuvent être identiques, mais les matériaux des électrodes et du revêtement doivent différer : carbure de tungstène et caoutchouc polyuréthane pour les boues abrasives, acier inoxydable 316L et PTFE pour les filtrats propres. De plus, les convertisseurs sont différents selon qu'il s'agit d'eau ou de boues.
Une teneur en matières solides de 50 % peut-elle endommager un débitmètre électromagnétique ?
Sauf si le revêtement est conçu pour résister à l'abrasion. D'après notre expérience dans les projets miniers et de traitement des effluents, le caoutchouc polyuréthane est le matériau de choix pour les boues de densité supérieure à 1,2 t/m³. Nous utilisons également des transmetteurs de débit de boues, mais nous recommandons que la teneur en matières solides ne dépasse pas 50 %.
Quelle précision peut-on attendre d'un compteur de boues DN200 ?
La série SHD-SE16 pour fluides bouchés est avant tout conçue pour durer. Il est normal de constater une variation de mesure de 0,5 à 1 % en présence de fluides bouchés, car les interférences particulaires affectent davantage la stabilité du signal qu'avec un fluide propre.
Pour cette application, quel support déporté ou quel support compact est le plus adapté ?
Le montage à distance est préférable lorsque le compteur est installé dans une fosse, sous isolation ou dans un endroit sujet aux vibrations ou à la chaleur. Dans ce projet, un câble de 10 mètres a été utilisé afin de placer le convertisseur à une hauteur accessible.
Quel est le délai de livraison pour une paire de compteurs DN200 pour boues et filtrat ?
Le délai de livraison typique est de 14 à 18 jours ouvrables après paiement, conditions EXW, pour les configurations standard en carbure de tungstène et 316L.

Obtenir un devis

Envoyez-nous les informations suivantes pour chaque ligne et nous vous recommanderons la combinaison électrode/gaine appropriée :

  • Diamètre nominal (DN) et capacité de la bride
  • Plage de débit (m3/h ou GPM)
  • Pression (bar) et température (degC)
  • Teneur en matières solides et densité de la suspension, le cas échéant
  • Signal de sortie requis (4-20 mA, HART, Modbus RTU)

Envoyez un e-mail à sales@silverinstruments.com avec ces paramètres et nous vous ferons parvenir une recommandation de modèle et un devis.

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